====== Formelsammlung (Nur aus den Dokumenten) ====== ===== 1. Ohmsches Gesetz & Leistung ===== **Stromstärke (Ohmsches Gesetz):** I = U / R * **I** = Stromstärke in Ampere [A] [1, 5] * **U** = Spannung in Volt [V] [1, 5] * **R** = Widerstand in Ohm [Ω] [1, 5] **Elektrische Leistung:** P = U * I * **P** = Leistung in Watt [W] [1, 5] **Elektrischer Leitwert:** G = 1 / R * **G** = Leitwert in Siemens [S] [5] ===== 2. Leitungsberechnung ===== **Leitungswiderstand (R):** R = (ρ * l) / A * **R** = Leitungswiderstand in Ohm [Ω] [5] * **ρ** (Rho) = Spezifischer Widerstand in [Ω * mm² / m] (Kupfer: 0,017) [5] * **l** = Länge der Leitung in Metern [m] [5] * **A** = Leiterquerschnitt (Fläche) in Quadratmillimetern [mm²] [5] **Gesamtwiderstand der Leitung:** R_g = R_hin + R_zurück + R_Last * **R_hin** = Widerstand der Hinleitung [Ω] [5] * **R_zurück** = Widerstand der Rückleitung [Ω] [5] * **R_Last** = Widerstand des Verbrauchers [Ω] [5] ===== 3. Reihenschaltung (Serienschaltung) ===== **Gesamtwiderstand:** R_s = R1 + R2 * Gilt für die Addition der Widerstände in Reihe [2, 6] **Gesamtstrom:** I_g = I1 = I2 * Der Strom ist an jeder Stelle der Reihenschaltung gleich groß [3] **Gesamtspannung:** U_g = U1 + U2 * Die Teilspannungen addieren sich zur Gesamtspannung [3] ===== 4. Parallelschaltung ===== **Gesamtwiderstand (Kehrwertmethode):** 1 / R_p = 1 / R1 + 1 / R2 * Gilt für die Berechnung paralleler Widerstände [6] **Gesamtstrom:** I_g = I1 + I2 * Die Teilströme addieren sich zum Gesamtstrom [3] **Gesamtspannung:** U_g = U1 = U2 * Die Spannung ist an allen parallelen Zweigen gleich groß [3] **Gesamtleistung:** P_g = P1 + P2 * Die Einzelleistungen addieren sich zur Gesamtleistung [3] ===== 5. Wechselspannung ===== **Frequenz & Periodendauer:** f = 1 / T T = 1 / f * **f** = Frequenz in Hertz [Hz] (wobei Hz = 1 / s) [4] * **T** = Periodendauer in Sekunden [s] [4] ====== Übersicht der Bauteile: Funktion und Aussehen ====== ===== Widerstand (R) ===== **Schaltzeichen:** Ein einfaches, leeres Rechteck ''[ ]'' in europäischen Plänen. **Reales Aussehen:** Ein winziger, meist beiger oder blauer Zylinder mit bunten Farbringen (Farbcodierung) und zwei dünnen Metalldrähten an den Enden. **Kurzfunktion:** Begrenzt den elektrischen Stromfluss und teilt elektrische Spannungen auf. ===== Kondensator (C) ===== **Schaltzeichen:** Zwei parallele, gleich lange Striche ''| |'' (symbolisiert die zwei Speicherplatten). **Reales Aussehen:** Oft als kleiner, aufrecht stehender Zylinder (Elektrolytkondensator / Elko) mit einer hellen Streifenmarkierung für den Minuspol oder als kleine, flache Scheibe (Keramikkondensator). **Kurzfunktion:** Speichert elektrische Ladung und Energie kurzzeitig und glättet pulsierende Gleichspannungen. ===== Spule (L) ===== **Schaltzeichen:** Mehrere nebeneinanderliegende Bögen oder Schlaufen, die wie eine Spirale aussehen. **Reales Aussehen:** Ein deutlich sichtbarer, aufgewickelter Kupferdraht (oft um einen schwarzen Ferritkern oder Eisenkern gewickelt). **Kurzfunktion:** Speichert Energie in einem magnetischen Feld und verzögert plötzliche Stromänderungen im Stromkreis. ===== Diode (D) ===== **Schaltzeichen:** Ein Dreieck (Pfeil), das flach auf einen Querstrich zeigt ''▶|'' (der Pfeil zeigt die Durchlassrichtung). **Reales Aussehen:** Ein kleiner, meist schwarzer Zylinder mit einem silbernen Ring an einem Ende, der die Kathode (Sperrrichtung) markiert. **Kurzfunktion:** Lässt den elektrischen Strom nur in eine Richtung durch und sperrt ihn in die Gegenrichtung. ===== Freilaufdiode ===== **Schaltzeichen:** Das normale Diodensymbol ''▶|'', welches parallel und entgegengesetzt (in Sperrrichtung) zu einer Spule oder einem Relais geschaltet ist. **Reales Aussehen:** Optisch eine ganz normale Diode, die direkt an den Kontakten der Spule/des Relais angelötet ist. **Kurzfunktion:** Schützt empfindliche Bauteile vor gefährlichen, hohen Induktionsspannungsspitzen beim Ausschalten von Spulen. ===== Relais (K) ===== **Schaltzeichen:** Ein Rechteck (das die Spule symbolisiert) mit einer gestrichelten Linie, die zu einem oder mehreren Schalterkontakten führt. **Reales Aussehen:** Ein kleiner, meist quadratischer Kunststoffblock (oft transparent, sodass man die Kupferspule und die mechanischen Kontakte im Inneren sehen kann). **Kurzfunktion:** Ein elektromagnetischer Schalter, der mit einem kleinen Steuerstrom einen physikalischen Kontakt betätigt, um große Lastströme sicher zu schalten. ===== Transformator (T) ===== **Schaltzeichen:** Zwei nebeneinander gezeichnete Spulensymbole mit vertikalen Strichen dazwischen, die den Eisenkern darstellen. **Reales Aussehen:** Ein schwerer, metallischer Block aus geschichteten Eisenblechen mit zwei getrennten, isolierten Kupferdrahtwicklungen. **Kurzfunktion:** Wandelt eine hohe Eingangs-Wechselspannung in eine niedrigere, sichere Ausgangs-Wechselspannung um. ====== Devre Elemanları Genel Özeti: İşlevleri ve Görünümleri ====== ===== Widerstand (R) ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Avrupa şemalarında basit, içi boş bir dikdörtgen ''[ ]''. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Genellikle mavi veya bej renkli, üzerinde renkli halkalar (renk kodları) olan ve iki ucunda ince metal teller bulunan küçük bir silindir. **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Elektrik akımının akışını sınırlar ve devredeki gerilimi bölerek paylaştırır [1, 14]. ===== Kondensator (C) ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Yan yana iki paralel, eşit boyda çizgi ''| |'' (iki depolama plakasını temsil eder) [11]. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Genellikle dik duran küçük bir silindir (Elektrolit Kondansatör / Elko - eksi kutbu gösteren açık renkli bir şerit bulunur) veya küçük, düz bir disk (Seramik Kondansatör). **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Elektrik yükünü ve enerjisini geçici olarak depolar, dalgalı doğru akım gerilimlerini filtreleyip düzleştirir (Glättung) [11, 12, 13]. ===== Spule (L) ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Spiral şeklinde yan yana çizilmiş birkaç yay veya halka. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Açıkça görülebilen, üst üste sarılmış bakır tel (genellikle siyah bir ferrit veya demir çekirdek üzerine sarılıdır) [8]. **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Enerjiyi manyetik alanda depolar ve devredeki ani akım değişikliklerini geciktirerek akımı dengeler [7]. ===== Diode (D) ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Düz bir çizgiye doğru bakan bir üçgen (ok) ''▶|'' (ok yönü akımın geçiş yönünü gösterir) [13]. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Genellikle küçük, siyah bir silindir; akımın engellendiği tarafı (Katot/Sperrrichtung) gösteren gümüş renkli bir halkası vardır. **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Elektrik akımının sadece tek bir yönde geçmesine izin verir, ters yöndeki akımı ise tamamen engeller [12]. ===== Freilaufdiode ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Bir bobine veya röleye paralel ve ters yönde (engelleme yönünde) bağlanmış normal diyot sembolü ''▶|''. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Görünüş olarak normal bir diyottur, doğrudan bobinin veya rölenin uçlarına lehimlenir. **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Bobinler kapatıldığında oluşan tehlikeli ve yüksek ters indüksiyon gerilim dalgalanmalarını kendi üzerinde sönümleyerek hassas elemanları korur [7]. ===== Relais (K) ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Bobini temsil eden bir dikdörtgen ve bu dikdörtgenden anahtar kontaklarına giden kesikli bir çizgi. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Genellikle şeffaf plastik koruyucu içinde küçük bir kutu (içindeki bakır bobin ve mekanik kontaklar dışarıdan görülebilir). **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Elektromanyetik bir anahtardır; küçük bir kontrol akımıyla içindeki bobini mıknatıslandırarak fiziksel bir kontağı çeker ve yüksek güçteki başka bir devreyi güvenli bir şekilde açıp kapatır [9]. ===== Transformator (T) ===== **Devre Sembolü (Schaltzeichen):** Aralarında demir çekirdeği temsil eden dikey çizgiler bulunan, yan yana çizilmiş iki bobin sembolü. **Gerçek Görünümü (Reales Aussehen):** Üst üste sac tabakalardan oluşmuş ağır, metalik bir blok ve üzerine sarılmış iki adet birbirinden bağımsız, izole bakır tel sargısı. **Kısa İşlevi (Kurzfunktion):** Yüksek bir alternatif gerilimi (AC), daha düşük ve güvenli bir çıkış alternatif gerilimine dönüştürür [12, 13].